Neste trabalho são determinados os Estados Coerentes do Oscilador Isotônico, a partir da álgebra de Wigner-Heisenberg e da aplicação da Supersimetria em Mecânica Quântica (SUSY). A interação entre a álgebra de Wigner-Heisenberg e a álgebra SUSY permitiu a identificação das coordenadas bosônicas e fermiônicas e seus respectivos espectros de energia. A partir desta setoriza§ao, foram construídos os Estados Coerentes para o Oscilador Isotônico para o setor bosônico. Foram analisadas, também, as principais propriedades desses estados, como não-ortogonalidade, relação de super-completude e relação de minima incerteza, das quais, as duas primeiras condizem com as propriedades dos Estados Coerentes do Oscilador Harmônico. Ao analisar a relação de minima incerteza para esses estados, verificou-se que para valores determinadas intensidades da barreira centrifuga I atinge-se auto estados da posição ou do momento.
Os estados coerente são observados em uma gama muito grande de sistemas físicos, o que possibilita seu estudo e aplicações em varias áreas da ciência. Apresentaremos uma breve discussão histórica e uma pequena análise do tratamento algébrico para os estados coerentes do oscilador harmônico simples. Apresentaremos a álgebra de Wigner-Heisenberg (WH) e o método algébrico para o oscilador generalizado desenvolvido por Jayaraman e Rodrigues [1]. Neste trabalho, investigaremos os estados coerentes do oscilador de Dirac para o caso tridimensional no contexto da álgebra de Wigner-Heisenberg. Para isso, é estabelecida uma conexão entre o hamiltoniano de Dirac quadrático ( ˜HD), e o hamiltoniano de Wigner (HW) em perspectiva da determinação do espectro de energia e das autofunções do oscilador de Dirac. Utilizamos a técnica da supersimetria (SUSI), como recurso algébrico, evidenciando a relação existente entre o hamiltoniano de Wigner e o oscilador harmônico isotrópico tridimensional supersimétrico.
No presente trabalho, apresentamos a construção dos estados coerentes para oscilador de Celka-Hussin. Também determinamos as propriedades de super-completeza e não ortogonalidade para esses estados. A técnica adotada para sua construção é inspirada na técnica usada por por Jayaraman e Rodrigues[1994]. Esses autores construíram, os estados coerentes para o setor bosˆonico do oscilador de Wigner, como também, o espectro completo da energia e as autofunções para o oscilador de Celka-Hussin(CH). Para clareza do método adotado, revisamos o procedimento para construção os estados coerentes para o setor Bosônico do oscilador de Wigner (Hw) para em seguida aplicarmos a técnica na construção do estado coerente para o hamiltoniano de Celka-Hussin (Hch).
Nesta tese, obtemos estados quânticos que satisfazem a equação de Schrödinger, para Hamiltonianos quadráticos de forma geral e, ao mesmo tempo, permitem de maneira natural obter a correspondência com a descrição clássica. Usamos o método de integrais de movimento para construir operadores de criação e aniquilação, que satisfazem a álgebra de Weyl-Heisenberg. Dessa forma, construímos os estados de número generalizados (ENG) de maneira análoga ao que é feito para os estados de Fock. Obtemos diferentes famílias de estados coerentes (EC), através de uma superposição dos ENG, que chamamos de estados coerentes generalizados (ECG). Esses estados são rotulados pela constante complexa z escrita em termos do valor esperado inicial da coordenada e do momento. Escrevemos os ECG em função do desvio padrão inicial na coordenada,
sigmaq, de modo a minimizar a relação de incerteza de Heisenberg no instante de tempo inicial. Obtemos, de forma pioneira, os ECG para partícula livre e discutimos em detalhes suas propriedades, tal como a relação de completeza, a minimização das relações de incerteza e a evolução da correspondente densidade de probabilidade. Mostramos que o valor esperado da coordenada e do momento segue ao longo da trajetória clássica no espaço de fase. Mostramos que, quando o comprimento de onda da partícula livre é muito menor que
sigmaq, os EC se comportam como estados semiclássicos. Além da partícula livre, construímos pela primeira vez, os ECG para o oscilador invertido e discutimos em detalhes suas propriedades. Mostramos que os ECG de sistemas diferentes podem ser relacionados, impondo condições sobre os parâmetros do Hamiltoniano. Por fim, consideramos Hamiltonianos dependentes do tempo, em particular, construímos os ECG, de forma exata, para um oscilador harmônico cuja frequência varia explicitamente no tempo. Mostramos ainda modelos úteis para obter solução exata de sistemas dependentes do tempo, fazendo analogia com a equação de spin ou equação de Schrödinger unidimensional independente do tempo. Além disso, desenvolvemos um método próprio, que fixa a solução e em seguida determinamos a forma da frequência.
O objetivo desta Tese foi a aplicação da teoria dos estados coerentes para sistemas quânticos não-triviais. A partir da definição de estados coerentes para grupos de Lie compactos em geral, nos dedicamos a uma investigação detalhada da construção de tais estados e de suas propriedades no caso do grupo simplético unitário Sp(4), que é extremamente importante tanto em mecânica quântica quanto em mecânica clássica. Esse grupo possui uma complexidade intermediária, que permite um tratamento analítico ainda que apresente propriedades não-triviais do ponto de vista de teoria de representação de álgebras de Lie. Os estados coerentes obtidos nos permitiram uma investigação do limite clássico para sistemas com simetria Sp(4) e uma conexão com a teoria do caos em mecânica quântica. Além disso, tratamos uma proposta recente de generalização do conceito de estados coerentes para sistemas de espectro discreto não-degenerado, os estados de Gazeau-Klauder. Esses estados foram aplicados a um problema de magnetização bidimensional e também ao potencial unidimensional de mínimos duplos, onde observamos o aparecimento dos estados chamados \"Gatos de Schrödinger\", que consistem na superposição de dois estados de mínima incerteza.
O exemplo de Mecânica Quântica Supersimétrica que apresentamos neste trabalho propõe uma abordagem mais atual para compreender sistemas quânticos complexos, utilizando métodos baseados em integrais de trajetória. O oscilador harmônico é um sistema modelar amplamente estudado nos cursos introdutórios de Mecânica Quântica, e a aplicação da supersimetria nesse contexto oferece uma ferramenta eficiente para explorar relações não-triviais entre diferentes estados quânticos. A combinação da supersimetria com o formalismo de integrais de trajetória possibilita uma visão clara das flutuações quânticas e das transições entre estados, proporcionando considerações valiosas sobre a natureza intrínseca dos sistemas físicos em sua abordagem quântica.
Neste trabalho introduzimos a representação de estados coerentes de fônons e desenvolvemos o formalismo para o tratamento do campo sujeito a excitações lineares. Obtemos a equação de Fokker-Planck para a função distribuição associada ao operador densidade assim como as amplitudes dos estados devidas à excitação. Como aplicação, usamos a interação fóton-núcleo para o estudo de algumas propriedades fundamentais do efeito Mössbauer. Obtivemos, de uma maneira muito simples, a energia e o momento linear transferidos ao cristal devido à absorção ou emissão de um raio gama e a relação entre o operador criação do estado coerente /β> e a função de espalhamento Fs(k, t). Mostramos claramente que o efeito Mössbauer é devido a transições de zero-fonons O efeito da temperatura sobre probabilidades de trasições e sobre medições também aparece de um modo claro